太阳能电池发电简介.ppt

保定天威英利新能源有限公司 光伏并网发电技术及标准 太阳能发电技术 保定天威英利新能源有限公司 孙仲刚 主要内容 1.1.1原理 太阳能光伏发电的能量转换器件是太阳能电池，又叫光伏电池。太阳能光伏发电的原理是光生伏达效应。当太阳光照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光生电子-空穴对。在电池内建电场的作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏达效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而将光能变成了电能。 单体太阳能电池是光电转换的最小单元，尺寸一般为2cm×2cm至15cm×15cm不等。单体太阳能电池的工作电压约为0.45~0.5V，工作电流约为20mA/cm^2,一般不能作为单独电源使用。将单体太阳能电池进行串并联，并进行封装后，就成为太阳电池组件，其功率一般为几瓦到几百瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。太阳能组件再经过串并联并封装在支架上，就构成了太阳能电池方阵。 1.1.2.2 太阳能电池组件 1）简介 一个太阳能电池只能产生大约0.5V电压，远低于实际应用所需要的电压。为了满足实际应用的需要，需把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些电池通过导线连接。一个组件上太阳能电池的标准数量是36片或40片，也就是说一个太阳能电池组件约能产生18V的电压，正好能为一只额定电压为12V的蓄电池进行有效的充电。 通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元成为太阳能组件，组件具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统，有时为了满足负载的电压需要还可将组件进行串联。 2)封装类型 太阳能电池的可靠性在很大程度上取决于其防腐、防风、防雹、防雨的能力。太阳能电池的封装方式主要有以下几种： ● 玻璃-背板密封，这种组件的前面是玻璃，背面是一层由高分子材组成的聚合物。该背板的主要作用是防潮、防污，太阳能电池被密封在EVA当中。 ● 双面玻璃密封，太阳能电池组件的正反面均是玻璃板，太阳能电池被密封在EVA当中。 ● 树脂封装，太阳能电池表面的透光材料为树脂，背面为无纺纤维。 ● 其它封装类型。下面就是典型电池组件的结构图 3) 性能测试。 由于太阳能组件的输出功率取决于太阳辐照度和太阳能电池温度等因素，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，标准条件定义为： 光照强度1000W/m^2；温度25℃；光谱分量AM1.5。 在该条件下，太阳能电池组件所输出的最大功率称为峰值功率，单位为Wp.在很多情况下，组件的峰值功率通常用太阳能模拟仪测定。 4)电气特性。组件的电气特性主要是指电流-电压特性，也称为I-V特性曲线，如下图所示： 二极管的类型 防反充二极管（阻塞二极管） 旁路二极管 隔离二极管 1.2.1 蓄电池的作用： 1）解决电能存储问题 2）起功率调节和能量调节作用 3）向负载提供瞬时大电流 1.2.2太阳能发电系统中常用蓄电池类型及选择： 1）固定式铅酸蓄电池 2）密封式铅酸蓄电池 3）碱性蓄电池 固定型铅酸蓄电池 优点： 1）? 容量大 2）? 单位容量价格便宜 3）? 使用寿命长 缺点： 1）? 需维护，需要经常添加蒸馏水 2）? 定期检查和调整电解液比重 3）? 运输时电解液有溢出的危险 密封式铅酸蓄电池 优点： 1）? 不需要专门维护 2）? 即便倾倒，电解液也不会溢出 3）? 不会向空气中排放氢气和酸雾 4）? 安全性能更好 缺点： 1）对过充电敏感，对充电控制器性能要求高 2）当长时间反复过充后，容易发生电解液干涸及活性物质脱落的现象。 3）较普通开口式铅酸蓄电池价格高 碱性电池目前常见的有镉镍电池和铁镍电池。 优点： 1）? 对过充电、过放电的耐受能力强 2）? 反复深放电对蓄电池寿命无大的影响 3）? 在大电流和高温条件下，仍具较高的效率 4）? 维护简单 5）? 循环寿命长 缺点： 1）? 内阻大 2）? 电动势小，输出电压较低。 3） 价格高（约为铅酸蓄电池的3~4倍） 串联型